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Trilhos de Joinville, cidade onde a pesquisa se desenvolve

A Universidade Federal de Santa Catarina lidera um estudo que terá impacto direto na saúde pública: a equipe coordenada pelos professores Yesid Ernesto Asaff  e Thiago Fiorentin, do curso de Engenharia Ferroviária e Metroviária da UFSC Joinville, busca a redução de ruído ferroviário, considerado uma das principais fontes de poluição sonora em áreas urbanas. O trabalho é realizado em parceria com a Vale, empresa multinacional brasileira de mineração, e chegou à criação de um revestimento sustentável, em processo de patenteamento.

O estudo indica que, conforme a União Europeia, cerca de 22 milhões de pessoas sofrem com os efeitos do tráfego ferroviário em todo o continente, com consequências que vão desde distúrbios do sono até problemas cardiovasculares. No Brasil, o avanço está a caminho com protagonismo de um dos únicos cursos de Engenharia Ferroviária do país. “A Vale, que transporta minério de ferro pela ferrovia Vitória-Minas, enfrenta desafios como o ruído gerado pelos trens. Como a UFSC é uma das poucas universidades brasileiras com graduação em Engenharia Ferroviária, a empresa buscou parceria com pesquisadores especializados no tema. A colaboração começou em 2017 com projetos relacionados a ruído ferroviário e, em 2023, evoluiu para o desenvolvimento deste revestimento”, explica Fiorentin.

Segundo o professor, a Vale participa definindo critérios de aplicação, como limites técnicos e viabilidade econômica, além de proporcionar testes em ferrovias, compartilhando dados operacionais e financiando o projeto. “Historicamente, o tratamento do ruído ferroviário tem se concentrado no uso de barreiras acústicas. No entanto, o alto custo e a dificuldade de instalação dessas estruturas em áreas urbanas densamente ocupadas tornaram essa alternativa pouco viável”, aponta o pesquisador Vítor Gustavo Gomes Catão, do Laboratório de Acústica e Vibrações.

O projeto da UFSC busca mitigar o ruído diretamente na fonte. O grupo avança na pesquisa de um novo revestimento para os trilhos, feito com carga mineral proveniente do próprio resíduo gerado pela mineração da Vale, promovendo assim uma alternativa sustentável e de baixo custo.

O professor aponta que o revestimento desenvolvido tem alguns benefícios: redução do ruído ferroviário, sustentabilidade por usar os rejeitos minerais e redução de custos, já que ele diminui a corrosão dos trilhos, que têm alto valor de reposição. Segundo ele, os principais desafios enfrentados foram a seleção dos materiais do rejeito compatíveis com diluição em água e eficazes no controle de ruído e o ajuste de propriedades como viscosidade, aderência e resistência a intempéries, como os raios UV.
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Dispositivo de clausura para freios de motocicletas. Foto: Thiago Fiorentin

O Laboratório de Acústica e Vibrações, situado no campus de Joinville da Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC), desenvolveu um sistema de coleta de partículas que são emitidas pelos freios de motocicletas. O projeto, liderado pelos professores Thiago Fiorentin e Andrea Piga, do Departamento de Engenharias da Mobilidade, pretende reduzir a poluição do ar gerada pelos sistemas atuais de frenagem de veículos, tendo em vista que são uma das principais fontes de emissão de partículas dos veículos automotivos.

A frenagem de uma motocicleta com sistema de freio a disco é baseada na conversão da energia cinética em energia térmica, devido ao atrito entre as pastilhas de freio e os discos. O desgaste desses materiais libera partículas finas no ar, que colaboram com a poluição atmosférica e aumentam a incidência de doenças respiratórias. Em ciclos de testes de veículos, o sistema de freios é acionado diversas vezes para verificar parâmetros de qualidade.

Para reduzir a poluição gerada nesse testes, o dispositivo desenvolvido na UFSC consiste em um sistema de clausura, no qual uma motocicleta é fixada ao chão com a roda traseira suspensa e com o conjunto disco e pastilha enclausurado por uma câmara com fluxo de ar controlado e filtrado. O escoamento de ar é direcionado ao duto de saída, onde é instalado um sistema de aquisição de partículas, como um filtro.
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Medição de ruído na Estrada de Ferro Vitória Minas pelo Laboratório de Acústica e Vibrações. UFSC. Foto: Luiz Nascimento/Divulgação

A identificação e aplicação de estratégias para o controle de ruídos ferroviários é objeto de pesquisa do Laboratório de Acústica e Vibrações do Campus Joinville da Universidade Federal de Santa Catarina. Com o intuito de reduzir ruídos da operação de trens em Governador Valadares (MG), os professores Thiago Antônio Fiorentin e Yesid Asaff, junto dos estudantes de Engenharia Ferroviária e Metroviária Cristian Piehowiak e Fernanda Carolina Souza, realizaram coleta de dados em campo entre os dias 4 e 8 de dezembro.  

Durante cinco dias, a equipe realizou medições e análises no local. O ruído gerado pelo transporte ferroviário pode gerar desconforto aos moradores de áreas vizinhas, interferindo no bem-estar e na tranquilidade dessas comunidades. Desta forma, o trabalho do laboratório envolve a identificação das principais fontes de ruído e o desenvolvimento de estratégias de atenuação. 

A pesquisa busca minimizar o impacto sonoro causado pela operação de trens e contribuir com o conforto da população que reside próxima às ferrovias.  Os dados coletados serão utilizados para aprimorar as soluções propostas pelo projeto, que alcançou resultados como o desenvolvimento de metodologia para medição de ruído, procedimento para análise de resultados e teste de diferentes soluções para controle de ruído. 

O projeto é desenvolvido em parceria com a mineradora VALE, desde 2017, por meio da Pesquisa de Identificação e Aplicação de Estratégias para Controle de Ruídos Ferroviários da empresa.